Propriedades físico-químicas do amido isolado, estudo de parâmetros enzimáticos durante o armazenamento e caracterização de enzimas amilolíticas em raízes de maca (Lepidium meyenii Walp) / Physico-chemical properties of isolated starch, enzymatic parameters during storage, and characterization of amylolytic enzymes of maca (Lepidium meyenii Walp. ) root

A maca (Lepidium meyenii Walpers) é uma planta herbácea bienal da família Brassicae, cultivada principalmente na região dos Andes da América do Sul. A parte subterrânea vem sendo consumida por muito tempo devido a seu valor nutricional e energético, mas é mais conhecida no mercado peruano e internacional por alegadas propriedades terapêuticas. Esta raiz apresenta até 76% de carboidratos, dos quais 30% é amido. Este trabalho teve como objetivos estudar: as propriedades físico-químicas e funcionais do amido isolado; os parâmetros enzimáticos durante o armazenamento e a purificação parcial de enzimas amilolíticas. Em relação às propriedades do amido, este apresentou um teor de amilose de 20% valor semelhante aos encontrados em raízes e tubérculos similares. A turbidez das suspensões de amido apresentou estabilidade durante o armazenamento. A temperatura de gelatinização e a viscosidade da pasta foram a 45,7° e 46°C, respectivamente. Com base nos dados obtidos, o amido de maca seria indicado para alimentos que requeiram temperaturas moderadas no processamento, não sendo apropriado para o emprego em alimentos congelados. Os parâmetros enzimáticos medidos tais como teor de amido total, teor de açúcares solúveis, atividade amilolítica total, atividade de α e β amilases, não mostraram diferenças significativas entre as medidas durante um período de armazenamento de 16 dias. As microscopias eletrônicas de varredura (MEV) dos grânulos de amido mostraram grãos íntegros com superfícies lisas, com algumas depressões ao redor dos grânulos os quais poderiam indicar o inicio de ataque enzimático, ou fraturas na purificação. Em relação à purificação de enzimas amilolíticas, foi possível separar uma fração ativa com a carboximetilcelulose (CMC) seguida de cromatografia liquida de alta resolução (CLAE) que permitiu a separação de duas frações protéicas, analisadas por eletroforese SDS-PAGE e eletroforese bidimensional (2D). Os polipeptídeos identificados no gel 2D apresentaram...

Maca (Lepidium meyenii Walpers) is a biennial herbaceous plant from Brassicae family, grown mainly in the Andes of South America. The underground part has been consumed for a long time due to its nutritional value and energy, but is best known in the Peruvian and international market for alleged therapeutic properties. This root has up to 76% carbohydrates, of which 30% is starch. This work aimed to study: the physico-chemical properties of isolated starch, the enzymatic parameters during storage and partial purification of amylases. In relation to the properties of starch, the amylose content showed a 20% value similar to those found in roots and tubers alike. The turbidity of starch suspensions was stable during storage. The gelatinization temperature and viscosity of the paste were 45.7 ° and 46 ° C, respectively. Based on data obtained from the starch of litter would be given to foods that require moderate temperatures in processing and is not suitable for use in frozen foods. The enzymatic parameters measured such as total starch content, soluble sugars, total amylolytic activity, activity of α and β amylases, showed no significant differences between the measures over a storage period of 16 days. Electronic microscopy (SEM) of starch granules showed grains with smooth surfaces, with some depressions around the granules which could indicate the beginning of enzymatic attack, or fractures in the purification. Regarding the purification of amylases was possible to separate an active fraction with carboxymethylcellulose (CMC) followed by high-resolution liquid chromatography (HPLC) which allowed the separation of two protein fractions, analyzed by SDS-PAGE and two-dimensional electrophoresis (2D ). The polypeptides had a molecular mass between 22 and 27 kDa and isoelectric points ranging from 4.8 to 7.3.

Potencial amilolítico do grão de milho maltado no processo de sacarificação do mesmo cereal / Amylolytic potential of maize malt in the process of sacarification of the same cereal

Objetivou-se avaliar o potencial de sacarificação do malte de milho para produção de álcool deste cereal. Para tal, foi realizada germinação do grão de milho a 20 ºC por 5 dias. O potencial amilolítico do malte de milho foi otimizado por meio de um PlanejamentoFatorial Completo 22 com 3 pontos centrais, sendo as variáveis de estudo a temperatura de incubação e concentração de substrato [S]. A sacarificação foi realizada por meio de um Planejamento de Mistura com três pontos centrais, sendo as variáveis de estudo a concentração de malte e concentração de substrato, durante 6 horas. A fermentação foi conduzida com a melhor condição de sacarificação, em reator de 5 L e volume útil de 2 L. O pH foi fixado em 4,5-5. O Brix foi acertado para o valor de 14º. O mosto hidrolisado foi esterilizado e inoculado com 5,0 g.L-1 de Saccharomyces cerevisiae proveniente de fermento comercial liofilizado. O sistema foi submetido a 2 horas de aeração inicial (170 LO2.h -1) e mantido na temperatura de 30 °C. Durante o processo de fermentação, foram realizadas determinações da concentração de células (g.L-1), açúcares redutores (mg.mL-1) e álcool (g.L-1). As variáveis temperatura de incubação e concentração de substrato foram significativos (p< 0,05) na condição de estudo de 20 % de substrato e incubação a 70 °C. Os experimentos centrais com 50 % de malte apresentaram os melhores parâmetros cinéticos com taxa volumétrica de formação de produto em etanol de 2,81 getanol.L-1.h-1 que corresponde a 8,0 ºGL e conversão de substrato em células 0,127 gcélula.gglicose-1.

The aim of this research was the production of maize malt and the evaluation of its use for alcohol production. The maize grain was allowed to germinate at 20°C for five days. The amylolitic potential of malt was optimized through a Complete Factorial Planning 22 with three central points, where the study variables were the temperature of incubation and the substrate concentration [S]. The sacarification was performed through a Planning of Mixture with three central points, where the study variables were the malt concentration and [S] during six 6 hours. The fermentation was carried out using the best sacarification condition, in a five-liter reactor and a two-liter working volume. The pH was maintained at 4.5 – 5.0. The Brix was corrected to 14º. The sterile hydrolyzedproduct was inoculated with 5.0 g.L-1 Saccharomyces cerevisiae. The system was submitted to two hours of initial aeration (170 LO2.h-1) and kept at 30°C. During the fermentation process, analyses were made to determine the cell concentrations (g.L-1), reducingsugars (mg.mL-1), alcohol (g.L-1) and °Brix. The temperature of incubation and substrate concentration were significant factors (p<0.05) in the determination of the amylolytic potential under the conditions of study utilizing 20% of substrate and incubation at 70°C. The central experiments with 50% malt presented the best kinetic parameters with a volumetric rate of ethanol formation of 2.81 gethanol.L-1.h-1, which correspond to 8.0 ºGL, and a substrate conversion in cells of 0.127gcells.gglucose -1.

Alterações pós-colheita em raízes de mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorrhiza Bancroft): atividade enzimática, identificação de contaminante e caracterização parcial do amido / Alterations after harvest in peruvian carotovora (arracacia santhorrhiza bancroft) roots: enzymatic activity, pollutant identification and partial characterization of the starch

Este trabalho teve como principais objetivos verificar as alterções na atividade de enzimas amilolíticas, pectinolíticas e celulásicas em raízes de mandioquinha-salsa durante o período pós-colheita, sob diferentes condições de armazenamento, visando avaliar os mecanismos de deterioração das raízes, bem como identificar o microrganismo possivelmente responsável pela alta perecibilidade das raízes. Além disso, foram estudadas características físico-químicas e reológicas do amido de mandioquinha extraído em laboratório. Para a detecção de atividade pectinesterásica (PE) e poligalacturonásica (PG) nas raízes, os parâmetros de extração destas enzimas foram otimizados através de metodologia de superfície de resposta (MSR)...

The aim of this work was to verify the changes in amylolytic, pectinolytic and cellulasic activity in Peruvian carrot roots after harvest, under different storage conditions, in order to evaluate the deteriorative mechanisms of the roots, as well as to identify the microorganism possible responsible to its low conservation time. In addition, physico-chemical and rheological characteristics of Peruvian carrot starch were studied. For pectinesterase (PE) and poligalacturonase (PG) detection on the roots, the extraction parameters of both enzymes were optimized by response surface methodology. The enzymes presented the optimum pH values at 7.5 and 4.0 for PE and PG, respectively. Extraction time and NaCI concentration were considered non-significant by the model. Pectic enzymes seams to be related to the deterioration process of Peruvian carrot, that is associated to the root softening. Considering the high volume of gas under specific packing and temperature, the presence of microorganisms soft rot promoters could be the main cause of the high perecibility of the roots. The amylolytic enzymes present an important role on Peruvian carrot deterioration related to the starch hydrolysis and the releasing of reducing sugars, substrate for opportunistic microorganisms. The cellulasic activity was not significant during storage time. Best conditions for roots conservation occurred at 4°C and under vacuum package. The bacteria isolated from the roots were identified by biochemical reactions as Erwinia carotovora subsp. odorifera. Peruvian carrot...